【全程学习方略】版高中物理 4.4逻辑电路与自动控制课件 鲁科版选修31.ppt

1 走廊里有一盏电灯 在走廊两端各有一个开关 如果要求不论哪个开关接通都能使电灯点亮 那么设计的电路为 a 与 门电路b 非 门电路c 或 门电路d 上述答案都有可能 解析 选c 不论哪个开关接通都能使电灯点亮 那么设计的电路只能为 或 门电路 故正确答案为c 2 现代银行管理系统中都有自动取款机 若能取出钱款 账号 密码必须都正确 它反映的逻辑关系是 a 与 b 或 c 非 d 都不正确 解析 选a 条件同时满足 可判断是 与 逻辑关系 3 在基本逻辑电路中 当所有输入均为 0 时 输出不是 1 的逻辑门电路是 a 与 门电路b 或 门电路c 非 门电路d 都不可能 解析 选a b 本题考查 与 或 非 门电路 据 与 门电路和 或 门电路的真值表可知 a b正确 c d不正确 4 在举重比赛中 有甲 乙 丙三名裁判 其中甲为主裁判 乙 丙为副裁判 当主裁判和一名以上 包括一名 副裁判认为运动员上举合格后 才可发出合格信号 这种情况用逻辑代数表示 属于 a 与 逻辑b 或 逻辑c 非 逻辑d 都不是 解析 选d 主裁判和至少一名副裁判认为合格才发出合格信号 则可判断应为 或 逻辑与 与 逻辑的复合逻辑关系 故选d 5 联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权 任意一个常任理事国投反对票 提案即为通不过 假设设计一个表决器 常任理事国投反对票时输入 0 投赞成票或弃权时输入 1 提案通过为 1 通不过为 0 则这个表决器应具有哪种逻辑关系 a 与 门b 或 门c 非 门d 与 非门 解析 选a 联合国安理会任意一个常任理事国投反对票 提案即为不通过 由与门特点可知选a 典例1 如图所示 试判断这是一个什么逻辑门电路 a b c闭合时记为 1 断开时记为 0 p灯亮记为 1 灯不亮记为 0 试完成真值表 思路点拨 本题考查了 与 门逻辑关系的真值表 抓住 与 门的特点及数值 1 0 代表的意义是正确填写真值表的关键 标准解答 由题图可知 开关a b c必须都合上 灯泡才亮 所以这是一个 与 门电路 其真值表如图 答案 见解析 变式训练 如图所示为三个门电路符号 a输入端全为 1 b输入端全为 0 下列判断正确的是 a 甲为 非 门 输出为 1 b 乙为 与 门 输出为 0 c 乙为 或 门 输出为 1 d 丙为 与 门 输出为 1 解析 选c 甲为 非 门 输出为 0 乙为 或 门 输出为 1 丙为 与 门 输出为 0 只有选项c正确 典例2 在如图所示的逻辑电路中 当a端输入电信号 1 b端输入电信号 0 时 则在c和d端输出的电信号分别为a 1和0b 0和1c 1和1d 0和0 思路点拨 首先明确 与 门电路和 非 门电路的组合 然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定 标准解答 选b 首先从 非 门电路入手 当b端输入电信号 0 时 d端输出的电信号为 1 所以 与 门电路的两输入端均为 1 而与门电路输出的电信号是非门电路输入的电信号 因此c端输出的电信号为 0 因此b项正确 变式训练 如图所示是由 与 门 或 门和 非 门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路 a b c为输入端 z为输出端 在完成下面的真值表时 输出端z空格中从上到下依次填写都正确的是 a 00010101b 00000010c 00101010d 以上答案都不正确 解析 选c 由 与 门 或 门和 非 门的特点可知选c 典例3 图为包含某逻辑电路的一个简单电路图 l为小灯泡 光照射电阻r 时 其阻值将变得远小于r 该逻辑电路是 选填 与 或 或 非 门电路 当电阻r 受到光照时 小灯泡l将 选填 发光 或 不发光 思路点拨 解答本题应注意以下两点 标准解答 由门电路简化图可知该逻辑电路是 非 门电路 电阻r 受到光照时 r 远小于r 非 门电路输入电势降低 输出电势升高 灯泡l两端电压升高 灯泡l发光 1 2010 温州高二检测 在如图所示的逻辑电路中 当a端输入电信号 1 b端输入电信号 0 时 则在c和d端输出的电信号分别为 a 1和0b 1和1c 0和1d 0和0 解析 选b b端输入电信号 0 时 d端输出的电信号为 1 当a端输入电信号 1 时 d端与a端同为输入端 故c端输出的电信号为 1 故答案b正确 2 2010 台州高二检测 关于门电路的符号如图所示 下列说法中正确的是 a 甲为 非 门 乙为 与 门 丙为 或 门b 甲为 与 门 乙为 或 门 丙为 非 门c 甲为 非 门 乙为 或 门 丙为 与 门d 甲为 或 门 乙为 与 门 丙为 非 门 解析 选c 由逻辑门电路的特点和符号可知c正确 a b d错误 3 2010 聊城高二检测 如图所示 用 1 表示有信号输入 用 0 表示无信号输入 用 1 表示有信号输出 用 0 表示无信号输出 则当a b c的输入分别为 0 1 0 时 在输出端y的结果是 a 0 b 1 c 0 或 1 d 无法确定 解析 选b a b的输入分别为 0 1 由 或 门逻辑关系知 或 门将输出 1 c输入 0 由 非 门的逻辑关系知 非 门将输出 1 与 门的两个输入都为 1 由 与 门的逻辑关系知 与 门将输出 1 即y为 1 故b正确 4 2010 上海高考 电动机的自动控制电路如图所示 其中rh为热敏电阻 r1为光敏电阻 当温度升高时 rh的阻值远小于r1 当光照射r1时 其阻值远小于r2 为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动 电路中的虚线框内应选 门逻辑电路 若要提高光照时电动机启动的灵敏度 可以 r2的阻值 填 增大 或 减小 解析 为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动 即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时 输入为1 输出为1 所以是 或 门 因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度 需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1 输出为1 所以要增大r2 答案 或增大 1 5分 逻辑电路的信号有两种状态 一是高电位状态 用 1 表示 二是低电位状态 用 0 表示 关于这里的 1 和 0 下列说法中正确的是 a 1 表示电压为1v 0 表示电压为0b 1 表示电压为大于或等于1v 0 表示电压一定为0c 1 和 0 是逻辑关系的两种可能的取值 不表示具体的数字d 1 表示该点与电源正极相连 0 表示该点与电源负极相连 解析 选c 门电路是用来控制信号的 通过 或 截断 的一种开关电路 根据指定条件 门电路对输入 输出的因果关系做出判断 门电路的输入 输出信号都以电位高低来表示 把高电位看做有信号 表示某个条件存在或信号能通过 以符号 1 表示 把低电位看做无信号 表示某个条件不存在或信号不能通过 以符号 0 表示 这种逻辑关系称为正逻辑 反之 则称为负逻辑 在通常情况下不加说明都指正逻辑 所以 1 和 0 只是两个符号 是两种变量的两种可能的取值 c选项正确 2 5分 如图是一个三输入端三个门电路组成的复合门电路 当c端输入 0 时 a b端输入为何值时输出端y输出为 0 a 00b 01c 10d 11 解析 选a b c c输入为 0 输出为 1 经过 与 关系后输出为 0 则a b经 与 关系后输出一定为 0 所以a b输入为0 0或0 1或1 0 选项a b c正确 3 5分 如图所示是一个三输入端复合门电路 当c端输入 0 时 a b端输入为何值时 输出端y输出 1 a 0和0b 0和1c 1和0d 1和1 解析 选d 当c端输入 0 时 输出端y输出 1 由 或 门特点 可知a b的输出端必为 1 又由 与 门特点 a b端输入为1和1 4 5分 如图所示是应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图 开关s1 s2分别装在汽车的两道门上 d是发光二极管 报警灯 根据电路图可判断 a s1 s2均闭合时 d发光b s1闭合 s2断开时 d不发光c s1断开 s2闭合时 d发光d s1 s2均断开时 d不发光 解析 选c 门电路是 或 门电路 开关闭合时 输入端为低电位 s1 s2均闭合 输入端均为低电位 均为 0 输出为低电位 为 0 d不发光 a错误 s1 s2中有一个断开或均断开时 输入端有一个为高电位或均为高电位 1 输出为高电位 d上加有正的电压 d发光 故c正确 b d错误 5 10分 如图所示 试判断这是一个什么逻辑门电路 a b c闭合时记 1 断开时记 0 p灯亮时记 1 不亮时记 0 试完成下面的真值表 解析 由题图可知 开关a b c只要有一个闭合时 灯泡便亮 所以这个电路满足 或 门电路逻辑 即当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果 所以这是一个 或 门电路 其真值表如下 答案 见解析 6 5分 如图所示为由二极管构成的逻辑电路 a b为输入端 y为输出端 高电位用真值 1 表示 低电位用真值 0 表示 则 a a 0 b 0时y 0b a 1 b 0时y 1c a 0 b 1时y 1d a 1 b 1时y 1 解析 选a d 当a b中有一个处于低电位 真值为 0 时 二极管导通 y则处于低电位 真值为 0 故a正确 b c错误 当a b均处于高电位 真值为 1 时 两个二极管均截止 y处于高电位 真值为 1 d正确 7 2009 上海高考 6分 如图为某报警装置示意图 该报警装置在一扇门 两扇窗上各装有一个联动开关 门 窗未关上时 开关不闭合 只要有一个开关未闭合 报警器就会报警 该报警装置中用了两个串联的逻辑电路 虚线框甲内应选用 门电路 虚线框乙内应选用 门电路 选填 与 非 或 或 解析 由题意知只要有一个开关未闭合 报警器就会报警 结合 或 门的特点知虚线框甲内应选用 或 门 虚线框乙内也应选用 或 门 答案 或 或 8 9分 如图所示是一个由逻辑电路和按钮开关 光敏电阻 蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图 该报警器的功能是当放在保险箱前地板上的按钮开关s被脚踩下而闭合 同时安装在保险箱内的光敏电阻r0被手电筒照射时 蜂鸣器就会发出鸣叫声 1 在虚线框内画出该报警器使用的门电路符号 2 试分析r2与r0的大小关系 解析 1 蜂鸣器发出鸣叫这一事件需要按钮开关s闭合及光敏电阻被照射两个条件同时满足 因此该门电路为 与 门电路 符号为 2 根据 与 门电路的工作原理 当有光照射时应从b端输入高电势 此时应有r2 r0 当无光照射时应从b端输入低电势 此时应有r2 r0 答案 见解析 1 请根据下面所列的真值表 从四幅图中选出与之相对应的一个门电路 解析 选d 从真值表可看出不是单一的 与 或 关系 更不是单一的 非 关系 一定对应一个复合门电路 从真值表分析可得 应为 与非 复合门电路 d选项正确 2 为了保障行驶安全 一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置 只要有一扇门没有关紧 汽车就不能启动 如果规定 车门关紧时为 1 未关紧时为 0 当输出信号为 1 时 汽车可以正常启动行驶 当输出信号为 0 时 汽车不能启动 能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是 a 与 门b 或 门c 非 门d 与 非 门 解析 选a 两个门之一没有关紧就不工作是典型的 与 门形式 3 计算机为了实现二进制加法的运算 采用了大量如图所示的门电路 ab为两个数据输入端 s和c为输出端 其中c输出相加时产生 进位 试根据图中的真值表选择合适的 与 门和 或 门 把电路补充完整 下列选项正确的是 a a处为 与 门 b处为 与 门b a处为 与 门 b处为 或 门c a处为 或 门 b处为 或 门d a处为 或 门 b处为 与 门 解析 选a 应先判断a处 因为b处与a处的输出结果有关 由真值表 同为1 才输出1 得a处应为 与 门 ab同为 0 时 经或门输出 0 经a处输出 0 再经非门输出 1 所以b处输入端分别为 0 1 由真值表知输出为 0 故b处应为 与门 检验其他情形 符合逻辑关系 故a选项正确 4 如图所示为 与 门电路的输入端a b输入的电势信号波形图 请在虚线框内画出 与 门输出的波形图 解析 对于 与 门电路 当输入端均为高电势时 输出端才能输出高电势 如图所示答案 见解析 5 如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图 图中的两个按钮开关s1 s2分别装在汽车的两道门上 只要其中任何一个开关处于开路状态 发光二极管 报警灯 就发光 请你根据报警装置的要求 列表分析开关状态与发光二极管的发光状态 并指出是何种门电路 在图中画出这种门电路的符号 解析 驾驶员离开汽车后 两个车门均处于关闭状态 与两个车门对应的开关s1和s2均闭合 这时发光二极管不会发光报警 因为s1和s2闭合后 电流不通过发光二极管 当有其他人打开了某一个门时 s1或s2就处于断开状态 这时就有电流通过发光二极管 使其发光报警 可见 这一装置实际上是一个 或 门电路 答案 开关闭合及二极管不发光状态为 0 开关断开及二极管发光状态为 1 则开关状态及发光二极管发光状态对应如下表 该装置为 或 门电路 虚线框内门电路的符号如图所示 6 火警自动报警器用 非 门 电位器 热敏电阻 蜂鸣器和电池